【摘 要】
：
锌空气电池因其具有较高的比能量密度和较低的成本,是新一代绿色可持续能源技术的理想动力源。空气电极中的氧还原电催化剂则是决定锌空气电池的性能和成本的关键。本文致力于采用简单易行的吸附和化学掺杂两种方法制备具有更高活性和稳定性,低成本的Fe-N-C催化剂,研究经改性处理后Fe-N-C氧还原性能及内在增强机制,并考察了催化剂在实际锌空气电池中的前景。采用活性盐模板法制备Fe-N-C,随后经化学吸附Ce3
论文部分内容阅读
锌空气电池因其具有较高的比能量密度和较低的成本,是新一代绿色可持续能源技术的理想动力源。空气电极中的氧还原电催化剂则是决定锌空气电池的性能和成本的关键。本文致力于采用简单易行的吸附和化学掺杂两种方法制备具有更高活性和稳定性,低成本的Fe-N-C催化剂,研究经改性处理后Fe-N-C氧还原性能及内在增强机制,并考察了催化剂在实际锌空气电池中的前景。采用活性盐模板法制备Fe-N-C,随后经化学吸附Ce3+改性,合成了负载CeO2的二维碳纳米片催化剂。CeO2作为助剂,起到稳定N源的作用,在热处理过程中可以促进N物种与金属物种之间的协同作用,使得高活性含N位点（即Fe-Nx）的密度增加。催化剂的高密度Fe-Nx活性位、独特的二维结构、分级孔隙率及大的比表面积,使其表现出优异的氧还原活性与稳定性。优化吸附Ce的量和二次热解温度,得到归一化Ce吸附量i为1,二次热解温度为950℃时的催化剂性能最好。FeNC-Ce-950在碱性条件下半波电位达到0.921V,H2O2产率低至5%左右,在高电位区间（0.6～1.0 V）CV循环老化5000圈后半波电位仅损失2 m V,均明显高于对比样和Pt/C。组装了负载FeNC-Ce-950催化剂的锌空气电池,其峰值功率密度高达175 m W cm-2,电池比容量高达757m Ah g Zn-1,且具有良好的放电稳定性。沿用上述盐模板法,结合化学掺杂法向Fe-N-C催化剂中掺入杂原子S,制备了高性能的Fe/N,S/C-800催化剂。掺杂的小分子S源一方面在碳化过程起到分隔和支撑作用,促进Fe的分散,维持催化剂的片状形貌和微孔结构,另一方面提升了具有氧还原活性的N物种和噻吩S的含量,从而提升了催化剂的氧还原性能。优化制备工艺,归一化S源掺杂量m为1时,碳化温度为800℃的催化剂氧还原性能最佳。Fe/N,S/C-800碱性条件下氧还原半波电位达到0.912V,相比对比样提升了37 m V。0.6～1.0 V下CV循环老化5000圈后的SCV曲线E1/2相比循环之前几乎没有损失。负载Fe/N,S/C-800催化剂的锌空气电池具有173.6 m W cm-2的峰值功率密度,电池比容量高达795.9 m Ah g Zn-1,长时间放电稳定性能良好,具有很好的锌空气电池应用前景。
其他文献
HAN-PVA水凝胶是一种以硝酸羟胺（HAN）为氧化剂、聚乙烯醇（PVA）为粘合剂的新型弹性体复合材料。粘合剂PVA导电能力较差、燃烧热较低是导致HAN-PVA水凝胶初始点火电压较高、点火延迟时间较长以及燃烧温度偏低的重要原因。因此寻求电导率高,燃烧热高的新型粘合剂材料对提高HAN-PVA水凝胶的燃烧性能至关重要。本论文拟在PVA中引入磺酸基团（-SO3H）和硝基（-NO2）,并探索基团含量对于H
初中英语听说课堂教学效率的提升瓶颈在于学生无法获得个性化指导、教师无法为每一位学生提供实时评价以及学生对于评价体系理解模糊、认同感低。教学数字化转型带来的技术与方法为传统课堂的难点提供了新的解决方式。笔者借助数字化教学方式,将课堂上的指导与评价可见化,从而促成了“可见的”进步,课堂教学效率得到显著提升。
当前,世界处于知识经济时代,国家大力发展教育现代化,教育信息化发展与我国国际竞争力息息相关。虽然近十年我国教育信息化取得了巨大的成果,发展速度逐渐加快,但在这过程中数字教学资源的建设仍然存在一些问题。与此同时,随着信息技术的不断发展,生物测量技术的精确度逐渐增高,教育研究者逐渐重视其对挖掘学习者学习认知过程的价值。教育研究者们致力于教育现代化的理论与实践研究,重视现代教育资源的开发与优化,旨在促进
糖尿病是全球范围内的慢性疾病之一,准确监测血糖水平对于糖尿病的治疗至关重要。目前使用最广泛的血糖监测方式具有侵入性且存在生物污染的风险,这会降低患者的依从性并且无法提供连续的血糖水平曲线。可穿戴和移动技术的发展促进了可穿戴电化学葡萄糖传感器的开发。这种无创监测汗液、眼泪或唾液中的葡萄糖的可穿戴设备能够连续监测血糖水平,克服了传统指尖取血检测的局限性,为推进糖尿病管理提供一条有吸引力的途径。然而,在
现代教育大力提倡“以学生为中心”的教育思想,因此,70年代兴起于美国的“合作学习”（Cooperative learning）开始进入大众视野。合作学习主要是以小组为单位,倡导以学生为教学主体,可有效地帮助学生提高成绩和学习效率。然而,在实际英语教学课堂上,小组合作学习多流于形式,缺乏实效性的内容。并且在现有的研究文献当中,大部分都是关于“合作学习”的应用与探究,而从学生角度出发,研究其对“合作学
幼儿园木工活动对于幼儿身心发展具有积极的作用。文章分析了幼儿园木工活动对幼儿身心发展的价值，讨论教师介入活动的基本原则，并从介入前提、介入动机、介入时机以及介入方式等多方面提出了幼儿园木工活动中教师的介入策略，旨在提升幼儿园教师对木工活动指导的有效性，实现教师自身与幼儿的共同成长。
＜正＞在幼儿教育过程中，教师必须根据幼儿发展的具体情况，开展教育教学活动。作为学前艺术教育活动的一部分，木工活动是指幼儿在教师的指导下，利用各种工具和材料，通过加工制作，培养幼儿动手能力和审美创造力的活动。创意木工活动对幼儿综合素质的培养有着重要的作用，可以提高幼儿实际动手能力和思维能力，激发幼儿的创造力，培养幼儿的审美和想象力。
随着5G及5G以上技术的发展,设备的散热问题已成为机械电子领域关注的热点。导热复合材料具有成型方法简单、综合性能优异、可适应多种应用场景等优势,而广泛应用于热管理材料领域。但是目前常用导热复合材料存在成型时间长,成本高昂等问题。为解决这些问题,本文综合原材料的选用和成型工艺控制,设计一种导热复合材料,并通过表面处理与三维导热通路构建,进一步提高材料的导热性能。本文首先以酚醛树脂（PF）作为复合材料
锂金属聚合物电池具有高能量密度、高安全性的特点,近年来被科技人员广泛研究。聚合物电解质（GPE）是由聚合单体、引发剂、锂盐、增塑剂组成,聚合单体在引发剂作用下发生聚合固化。目前,锂金属聚合物电池界面稳定性与安全性问题仍然突出,因此本文针对聚合物电解质的安全性与界面稳定性问题,开展了高安全性聚合物电解质研究,并通过添加剂调控电极/电解质界面,提高聚合物的电化学性能。本文使用原位固化技术制备了锂金属聚